高性能高速钢指在普通高速钢中加入一些合金无素，如co、al、v等，使其耐热性、耐磨性又有进一步提高，热稳定性高。主要用来加工不锈钢、耐热钢和高温合金等难加工材料。
1）高碳高速钢我国生产的高碳高速钢有9w8cr4v（简称9w18）和9w6mo5cr4v2（简称cm2），常温硬度可达66～68hrc,600度时的硬度提高到51～52hrc,适用于制作耐磨性要求高的铰刀、锪钻和丝攻等刀具，也可用于切削奥氏体不锈钢。但钢中含碳量的增加使淬火残余奥氏体增多，需要增加回火次数，同时韧性降低，不能承受大的冲击。
2）铝高速度含铝超硬高速钢w6mo5cr4v2al（简称501），和w10mo4cr4v3al（简称5f-6）是我国的新钢钟。常温硬度达67～69hrc,600度的硬度达到54～55hrc，切削性能与钴高速钢m42相当，刀具寿命比w18提高1～2倍以上，而价格却相差不多，制作齿轮滚刀时允许的切削速度为1.67m/s。因含钒量多，其磨削加工性较差，且过热敏感性强，氧化脱碳倾向较大，使用时要严格掌握热处理工艺。
3）钴高速钢高速钢中加入钴可提高钢的热稳定性、常温和高温硬度及抗氧化能力。改善高速钢的导热性，降低摩擦系数，从而提高切削速度。如美国m40系列中的m42（w2mo9cr4vco8），常温硬度达67～69hrc,600度时的硬度达到54～55hrc.适合于制造加工高温合金、钴合金及其他难加工材料的高速钢刀具。由于我国钴资源有限，目前生产和使用不多。
4）高钒高速钢
由于形成大量高硬度、耐磨的碳化钒弥散在钢中，提高了高速钢的耐磨性，且能细化晶粒和降低钢的过热敏感性。适合于加工硬橡胶、塑料等对刀具磨损严重的材料；对低速薄切屑精加工刀具，如拉刀、铰刀和丝攻等，高钒高速钢具有较长的寿命。其主要缺点是磨削加工性差，主要牌号有w6mo5cr4v3、w12cr4v4mo等。
我国正努力提高高性能高速钢的应用水平，如发展低钴高速钢w12mo3cr4v3co5si,加工高强度钢时效果良好。此外，还有含硅铌铝高速钢w6mo5cr4v5sinbal（简称b2o1）、w18cr4v4sinbal（简称b212）等，硅、铝提高钢的硬度和热稳定性，铌可提高耐磨性和韧性，主要用于切削难加工材料，但此类钢的磨削性能很差。